第一节 穿孔机顶头产品定义及基本属性
一、产品定义、性能
1、定义
穿孔机顶头是穿孔重要变形工具起到顶杆支撑，轴向定位的作用。管坯外径变化不大，内径变化大，由顶头穿孔锥来完成。
2、性能
穿孔机顶头是无缝钢管生产中消耗量最大的关键工具之一．由于穿孔顶头的工作条件恶劣，顶头是在高温、高压和急冷急热的条件下工作，经受着机械疲劳和热疲劳的作用，故顶头常以塌鼻、粘钢、开裂等失效形式报废。
二、产品所属 行业 界定
根据国家统计局制定的《国民经济 行业 分类与代码》（GB/T4754-2002），穿孔机顶头隶属于其他金属加工机械制造，代码为3529。
第二节 穿孔机顶头产品应用概况
一、产品主要应用领域
穿孔机顶头是热轧无缝钢管生产主要模具，也是主要易损件。
穿管过程中，经加热温度约1060℃的高温下进入钢棒穿孔，每根管子的平均轧制时间约15s，顶头表面温度可能上升至1300～1600℃。顶头推出后被喷淋水冷却到400℃以下，准备进入下一根管子的穿孔。顶头不仅承受强烈的摩擦和挤压作用，而且还周而复始的承受着激热激冷作用，工况条件极其恶劣。
二、产品应用成熟度 分析
目前，国内生产普通碳素钢管应用较多的顶头材料为3Cr2W8V和20Cr2Ni4W钢。在使用前，顶头进行挂高温氧化铁膜处理。这类顶头在使用中常因出现塌鼻、粘钢和开裂等缺陷而报废。生产不锈钢管常用钼基合金顶头，但其高温氧化严重，需要不断地进行高温润滑，生产效率低，而且钼材价格一再提高，造成顶头昂贵。
在GCr15钢无逢管穿管中，顶头的平均穿钢管寿命在～50根。由于现用顶头材料的热强性能、热处理质量等原因所限，使得它的使用寿命不高，由此影响钢管生产效率和质量。现在多数厂家使用H13钢、球墨铸铁材料制作的顶头，其主要失效形式是因热强性不足，而不能满足生产要求。对GCr15钢一类高强度材料的无缝钢管的穿管顶头的寿命问题更为突出，仅在冶炼材料中添加铝元素来提高顶头的高温抗氧化性的技术途径方面见 研究 报道，对现有H13钢的合金成分的改进需要投入大量资金，有大量的 研究 和工程化难题需要解决。
第三节 穿孔机顶头产品发展历程
在无缝钢管生产过程中,穿孔工艺被广泛应用而且是非常经济的。1886年德国的曼内斯曼兄弟申请了用斜辊穿孔机生产管状断面产品的专利。专利中描述了金属变形时内部力的作用和使用两个或多个呈锥形的轧辊进行穿孔，因此被称作曼内斯曼穿孔过程。由R.C斯蒂菲尔发明的导板使得穿孔后的穿孔后的毛管长度得到增加。后来S.狄舍尔发明了导盘，使穿孔效率得到更大提高。在1970年出现了锥形辊的穿孔机（设想要更早50年），它比以前的穿孔机在金属的变形上有明显的改进。
德国和美国在20世纪上半叶将穿孔进行了很大改进，后半叶德国、俄罗斯和日本又将穿孔机向前推进了一步，近一段时间中国也取得了很大成绩。
1955年美国试验铸造钼合金顶头获得成功.1967年至1979年我国采用铸态钼合金顶头进行不锈钢无缝管生产.1979年采用粉末冶金高碳钼合金顶头进行生产不锈钢无缝管。
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